CN103725894A - 镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法 - Google Patents

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王树清
张晗
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Abstract

镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，涉及一种从镍精炼系统氧化除铁产生的铁渣资源化回收镍、铜、铁的方法。其特征在于处理过程的步骤包括：（1）先将一次铁渣用盐酸浸出；（2）浸出液用N235进行萃取；（3）然后用盐酸溶液反洗负载有机相中的镍、铜；（4）再用盐酸溶液反萃负载有机相中的铁，形成的氯化铁溶液；（5）氯化铁溶液经喷雾热解的方法制备成铁精矿。本发明的方法，可实现一次铁渣中镍、铜、铁的综合回收，具有具有镍、铜、铁回收率高，减少铁渣进入火法处理的负担，以降低能耗，同时产生的盐酸可以循环使用，以提高资源利用率，具有较好的经济效益，易于实现工业化生产的特点。

Description

镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法
技术领域
镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，涉及一种从镍精炼系统氧化除铁产生的铁渣资源化回收镍、铜、铁的方法。
技术背景
镍精炼系统采用的生产工艺流程为传统的硫化镍可溶阳极电解工艺以及硫酸加压浸出-不溶阳极电积镍工艺。其中硫化镍可溶阳极电解精炼工艺过程中，采用三段连续净化工艺进行深度除杂，即空气氧化中和除铁、镍精矿加阳极泥置换除铜、氯气氧化中和除钴。空气氧化中和除铁工序产出的一次铁渣中镍铁比达到1:1以上，为了回收一次铁渣中的镍，目前采用黄钠铁矾沉淀工艺对高镍一次铁渣进行处理，以回收其中的镍和铜。但是，得到的二次黄钠铁矾铁渣中仍含有一定量的镍和铜，这部分渣必须返回到镍火法系统处理，不仅增加了生产处理成本，而且严重影响了镍火法系统的产能。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种镍、铜、铁回收率高，铁渣进入火法处理的负担小，能耗低，产生的盐酸可以循环使用，资源利用率高镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其特征在于处理过程的步骤包括：
（1）先将一次铁渣用盐酸浸出；
（2）浸出液用N235进行萃取；
（3）然后用盐酸溶液反洗负载有机相中的镍、铜；
（4）再用盐酸溶液反萃负载有机相中的铁，形成的氯化铁溶液；
（5）氯化铁溶液经喷雾热解的方法制备成铁精矿。
本发明的镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其特征在于其步骤（1）采用常温浸出、浸出时间为5min、盐酸加入量为理论计算量的0.8倍、液固重量比为3:1。
本发明的镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其特征在于其步骤（2）的萃取条件为：萃取有机相配比N235:异辛醇:煤油为30:15:55、萃取段相比为1.5:1、3级逆流；反洗液为0.5mol/L盐酸、反洗相比为8:1、3级逆流；反萃液为0.1 mol/L盐酸、反萃相比为3:1、3级逆流。
本发明的镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其特征在于其步骤（5）的热解温度为750℃、热解时间为60min制备出铁精矿。
本发明的方法，采用盐酸浸出-N235萃取-盐酸反洗-盐酸反萃-喷雾热解的方法对一次铁渣进行资源化处理，实现一次铁渣中镍、铜、铁的综合回收，具有具有镍、铜、铁回收率高，减少铁渣进入火法处理的负担，以降低能耗，同时产生的盐酸可以循环使用，以提高资源利用率，具有较好的经济效益，易于实现工业化生产的特点。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其处理过程的步骤包括：（1）先将一次铁渣用盐酸浸出；浸出过程为常温、浸出时间为5min、盐酸加入量为理论计算量的0.8倍、液固比为3:1；（2）浸出液用N235进行萃取；萃取条件为：萃取有机相配比N235:异辛醇:煤油为30:15:55、萃取段相比为1.5:1、3级逆流；反洗液为0.5mol/L盐酸、反洗相比为8:1、3级逆流；反萃液为0.1 mol/L盐酸、反萃相比为3:1、3级逆流；（3）然后用盐酸溶液反洗负载有机相中的镍、铜；（4）再用盐酸溶液反萃负载有机相中的铁，形成的氯化铁溶液；（5）氯化铁溶液经喷雾热解的方法制备成铁精矿；热解温度750℃、热解时间60min制备的铁精矿达到铁精矿标准的要求。
实施例1
称取200g一次铁渣（水分60%），加入140ml 6mol/L的盐酸常温浸出10min后过滤，得到的一次铁渣浸出液含镍42.63g/L、铜18.72 g/L、铁24.56 g/L。量取375ml新有机（配比为N235:异辛醇:煤油30:15:55）和250ml一次铁渣浸出液进行3级逆流萃取，得到的萃余液中铁的含量小于0.0027g/L，直接返镍电解系统，产生的负载有机用47ml酸度为0.5mol/L的盐酸溶液进行3级逆流反洗铜、反洗后负载有机相用125ml酸浓度为0.1mol/L的盐酸溶液进行3级逆流反萃制取氯化铁溶液，得到的反萃液铁的含量达到43.94g/L，镍、铜的含量分别为0.0037g/L和0.0052g/L。反萃液在750℃的热解温度下热解60min。制备的铁精矿含铁62.47%，含硫0.13%，达到铁精矿标准的要求。
实施例2
称取500g一次铁渣（水分60%），加入350ml 6mol/L的盐酸常温浸出10min后过滤，得到的一次铁渣浸出液含镍45.88g/L、铜18.00 g/L、铁22.96 g/L。量取900ml新有机（配比为N235:异辛醇:煤油30:15:55）和600ml一次铁渣浸出液进行3级逆流萃取，得到的萃余液中铁的含量小于0.0028g/L，直接返镍电解系统，产生的负载有机用112.5ml酸度为0.5mol/L的盐酸溶液进行3级逆流反洗铜、反洗后负载有机相用300ml酸浓度为0.1mol/L的盐酸溶液进行3级逆流反萃制取氯化铁溶液，得到的反萃液铁的含量达到42.56g/L，镍、铜的含量分别为0.0056g/L和0.0048g/L。反萃液在750℃的热解温度下热解60min。制备的铁精矿含铁63.59%，含硫0.16%，达到铁精矿标准的要求。                 
实施例3
称取1kg一次铁渣（水分60%），加入700ml 6mol/L的盐酸常温浸出10min后过滤，得到的浸出液含镍43.62g/L、铜17.42 g/L、铁23.38 g/L。量取1950ml新有机（配比为N235:异辛醇:煤油30:15:55）和1300ml浸出液进行3级逆流萃取，得到的萃余液中铁的含量为0.0043g/L，直接返镍电解系统，产生的负载有机用244ml酸度为0.5mol/L的盐酸溶液进行3级逆流反洗铜、反洗后负载有机相用650ml酸浓度为0.1mol/L的盐酸溶液进行3级逆流反萃制取氯化铁溶液，得到的反萃液铁的含量达到43.26g/L，镍、铜的含量分别为0.0036g/L和0.0057g/L。反萃液在750℃的热解温度下热解60min。制备的铁精矿含铁65.49%，含硫0.12%，达到铁精矿标准的要求。

Claims (4)

1.镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其特征在于处理过程的步骤包括：
（1）先将一次铁渣用盐酸浸出；
（2）浸出液用N235进行萃取；
（3）然后用盐酸溶液反洗负载有机相中的镍、铜；
（4）再用盐酸溶液反萃负载有机相中的铁，形成的氯化铁溶液；
（5）氯化铁溶液经喷雾热解的方法制备成铁精矿。
2.根据权利要求1所述的镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其特征在于其步骤（1）采用常温浸出、浸出时间为5min、盐酸加入量为理论计算量的0.8倍、液固重量比为3:1。
3.根据权利要求1所述的镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其特征在于其步骤（2）的萃取条件为：萃取有机相配比N235:异辛醇:煤油为30:15:55、萃取段相比为1.5:1、3级逆流；反洗液为0.5mol/L盐酸、反洗相比为8:1、3级逆流；反萃液为0.1 mol/L盐酸、反萃相比为3:1、3级逆流。
4.根据权利要求1所述的镍精炼系统一次铁渣资源化处理方法，其特征在于其步骤（5）的热解温度为750℃、热解时间为60min制备出铁精矿。
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